英特爾正開(kāi)發(fā)的超級(jí)芯片有什么特別之處？

• 2018年12月4日 ZhangHongYuan來(lái)源：綜合 570 32
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  抓住機(jī)遇，加快發(fā)展！芯片行業(yè)更需要變中求穩(wěn)，難中求易！

  產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀芯片是一種微型電子器件，又稱集成電路，是指通過(guò)采用一定的工藝，將電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容、電感等元件通過(guò)布線互聯(lián)，制作在半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在管殼...

周一，英特爾和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員公布了他們的自旋電子學(xué)研究進(jìn)展，它可以將芯片元件的尺寸縮小到目前尺寸大小的五分之一，并降低能耗90-97%。一旦商業(yè)成功，該技術(shù)可為近年來(lái)處理性能增長(zhǎng)平平的芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的動(dòng)力。

北京時(shí)間12月4日上午消息，據(jù)外媒報(bào)道，英特爾已在一項(xiàng)名為“自旋電子學(xué)”的技術(shù)領(lǐng)域取得進(jìn)展。隨著傳統(tǒng)芯片技術(shù)逐漸失去動(dòng)力，這項(xiàng)技術(shù)可取代傳統(tǒng)芯片加速用戶手機(jī)、筆記本電腦和智能手表。

周一，英特爾和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員公布了他們的自旋電子學(xué)研究進(jìn)展，它可以將芯片元件的尺寸縮小到目前尺寸大小的五分之一，并降低能耗90-97%。一旦商業(yè)成功，該技術(shù)可為近年來(lái)處理性能增長(zhǎng)平平的芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的動(dòng)力。

團(tuán)隊(duì)的研究為一種名為“磁電旋轉(zhuǎn)軌道”(MESO)的邏輯元件。具體來(lái)說(shuō)，該元件使用氧，鉍和鐵原子的晶格，提供有利的電磁屬性以便外力可存儲(chǔ)并讀取信息。這種元件所需的功率大大小于CMOS晶體管。研究人員還表示，又因?yàn)樗麄儫o(wú)需激活即可保留信息，他們還可以在設(shè)備閑置時(shí)提供更加節(jié)能的睡眠模式。

目前計(jì)算機(jī)芯片均采用晶體管處理數(shù)據(jù)。自旋電子學(xué)也可以實(shí)現(xiàn)類似的功能，但需要的組件更小更節(jié)能。

“我們正努力就下一代晶體管引領(lǐng)行業(yè)和學(xué)術(shù)創(chuàng)新的浪潮，”英特爾組件研究小組的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Sasikanth Manipatruni在聲明中寫(xiě)道。

數(shù)十億美元的處理器銷量生死攸關(guān)——更不用說(shuō)極度依賴計(jì)算機(jī)核心的一些——業(yè)務(wù)關(guān)乎無(wú)數(shù)研究人員正竭力尋找新的芯片技術(shù)。幾十年來(lái)，芯片始終依賴于互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體電路(CMOS)技術(shù)。雖然CMOS電子元件仍遵循摩爾定律，但隨著元件大小越來(lái)越接近單個(gè)原子尺寸，局限性不可避免。

而自旋作為一種量子力學(xué)屬性，可以使電子像具有南北極的磁鐵那樣運(yùn)動(dòng)，因此可以通過(guò)操控場(chǎng)域的方向來(lái)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)。英特爾-伯克利的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)布的論文即著眼于后者理念，使用自旋電子學(xué)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)邏輯。

最近的傳統(tǒng)芯片速度提升很大程度上得益于芯片工程師對(duì)專用芯片引擎的投資研究，比如用于圖形或AI計(jì)算的芯片引擎。但通用計(jì)算速度的大幅提升將有助于更廣泛的軟件運(yùn)行加速。

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隨著行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)以及智能應(yīng)用還有數(shù)據(jù)的安全保護(hù)等等方面的需求催生了邊緣計(jì)算，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)需要在邊緣進(jìn)行處理。IDC估計(jì)，到2020年全球有超過(guò)50%的數(shù)據(jù)需要在邊緣處理。

英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國(guó)區(qū)首席技術(shù)官?gòu)堄钫J(rèn)為，邊緣計(jì)算是今后物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)規(guī)律和趨勢(shì)，“物聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)從互聯(lián)走向智能，再?gòu)闹悄茏呦蜃灾鳎⑻貭柊堰@個(gè)比喻成物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的‘摩爾定律’;對(duì)于英特爾而言，就是要通過(guò)不斷創(chuàng)新的技術(shù)，不斷豐富的產(chǎn)品，不斷完善的生態(tài)系統(tǒng)，和合作伙伴一起共同贏得碎片化的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)?！?/p>

張宇強(qiáng)調(diào)，云計(jì)算和邊緣計(jì)算之間的關(guān)系并不是誰(shuí)取代誰(shuí)的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)一定是邊云協(xié)同的系統(tǒng)。對(duì)于邊緣設(shè)備來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)畢竟是局部的，它不能夠形成對(duì)全局的認(rèn)知，如果要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合，必須要在云端來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

打造全棧式物聯(lián)網(wǎng)解決方案

對(duì)于英特爾而言，其所提供的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品是一個(gè)全棧式的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，涵蓋了計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊所需要的物聯(lián)網(wǎng)芯片。

在計(jì)算領(lǐng)域，英特爾能夠提供從低壓、低功耗的凌動(dòng)處理器到靈活的酷睿處理器到高性能的至強(qiáng)處理器，一系列的產(chǎn)品組合來(lái)滿足不同的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)以及不同的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)源對(duì)計(jì)算的要求。除了通用類型的處理器以外，人工智能的計(jì)算正在興起，英特爾進(jìn)一步的豐富了產(chǎn)品組合，可以提供FPGA和專門用于視頻加速的專用芯片。

在通信領(lǐng)域，英特爾長(zhǎng)期以來(lái)開(kāi)始參與通訊標(biāo)準(zhǔn)的制定，在3G、4G、5G的標(biāo)準(zhǔn)里英特爾的貢獻(xiàn)良多。在去年3GPP所頒布的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)標(biāo)準(zhǔn)里，英特爾也是積極參與方，預(yù)計(jì)在明年，搭載英特爾5G基帶的產(chǎn)品就會(huì)正式出貨。

在存儲(chǔ)方面，利用英特爾最新的3D Xpoint技術(shù)，閃存的存儲(chǔ)密度可以提升10倍，存儲(chǔ)的速度較前一代的閃存來(lái)說(shuō)提高100倍，所有的產(chǎn)品和技術(shù)的創(chuàng)新都是英特爾在背后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。

在人工智能產(chǎn)品方面，英特爾提供了可擴(kuò)展的人工智能加速解決方案，利用英特爾的人工智能芯片，可以去構(gòu)建從智能攝像機(jī)到智能網(wǎng)絡(luò)視頻存儲(chǔ)器NVR，再到智能視頻服務(wù)器，來(lái)滿足不同的產(chǎn)品形態(tài)對(duì)于計(jì)算的要求。同時(shí)，英特爾也提供了人工智能加速器方案，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)自己對(duì)于計(jì)算性能以及功耗的要求去選取不同的配置。

軟硬結(jié)合，加快生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

如果把一個(gè)好的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品，光靠硬件是不夠的，必須要有一個(gè)好的開(kāi)發(fā)工具提供支撐。今年，英特爾發(fā)布了被稱之為OpenVINO的用于機(jī)器視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)推理的軟硬工具套件。

在視頻處理領(lǐng)域，基于深度學(xué)習(xí)的方法和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法，兩者都有著自己的應(yīng)用場(chǎng)景。因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)它是以卷積視頻網(wǎng)為基礎(chǔ)，這種技術(shù)比較適合去做物體的識(shí)別和物體的檢測(cè)，對(duì)于一些傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)方式而言，在光流計(jì)算或者是圖像增長(zhǎng)，比如利用直方圖均衡的算法去做圖像增強(qiáng)的時(shí)候仍然能夠得到一個(gè)非常好的效果。所以，在OpenVINO里面，英特爾對(duì)這兩類方法有很好的支撐。

對(duì)于深度學(xué)習(xí)，英特爾提供深度學(xué)習(xí)的部署套件，這個(gè)套件可以幫助開(kāi)發(fā)者把自己在開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)上所設(shè)計(jì)和訓(xùn)練好的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型快速的部署到目標(biāo)平臺(tái)上來(lái)執(zhí)行推理的操作。

英特爾部署套件里有模型優(yōu)化器和推理引擎兩個(gè)模塊。模型優(yōu)化器在保證精度的前提下，對(duì)開(kāi)發(fā)者所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行優(yōu)化，把它轉(zhuǎn)變成中間表示文件，這個(gè)中間表示文件可以被推理引擎來(lái)進(jìn)行讀取，推理引擎再利用相應(yīng)的硬件插件來(lái)把中間表示文件下載到目標(biāo)平臺(tái)上進(jìn)行運(yùn)行?，F(xiàn)在，已經(jīng)能夠支持CPU、FPGA、GPU的插件和Myriad X的VPO的查檢。

除了做這種硬件和軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)以外，英特爾還積極跟合作伙伴一起去構(gòu)建邊緣計(jì)算的解決方案。比如和阿里云的合作，在重慶跟當(dāng)?shù)氐慕饘偌庸S一起利用OpenVINO以及英特爾的人工智能加速器推出了一個(gè)對(duì)于金屬件的缺陷檢測(cè)的檢測(cè)方案，利用該檢測(cè)方案可以把漏檢率和誤檢率降低80%，同時(shí)檢測(cè)效率大大提升。

張宇指出，英特爾在不斷地創(chuàng)新技術(shù)，希望能給合作伙伴和客戶提供更高、更好、性能更全的產(chǎn)品;同時(shí)，英特爾也在不斷地優(yōu)化產(chǎn)品組合，幫助開(kāi)發(fā)者和用戶簡(jiǎn)化產(chǎn)品的選型。當(dāng)然英特爾看到更重要的是生態(tài)合作創(chuàng)新，共同面對(duì)碎片化的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。

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